機械設(shè)計考研期末知識點總結(jié)
機械原理 ?齒輪傳動
優(yōu)點:效率高,結(jié)構(gòu)緊湊,工作可調(diào),壽命長,傳動比穩(wěn)定
失效形式:輪齒折斷 ??措施:提高齒輪的強度,增大齒輪模數(shù),增大齒根圓角半徑;采用正變位
齒面磨損 ??措施:采用閉式齒輪傳動,提高齒面的硬度,降低齒面的粗糙度,保持潤滑油清潔
齒面點蝕 ??措施:提高齒面的硬度,提高曲率半徑,降低齒面的粗糙度
點蝕的形成:輪齒進入嚙合時,齒面受到載荷作用產(chǎn)生接觸應(yīng)力,接觸應(yīng)力近似為脈動循環(huán)變壓力,在交變的應(yīng)力作用下,齒面會形成疲勞裂紋,疲勞裂紋擴展到一定深度后又擴展到齒面,使齒面發(fā)生顆粒狀材料剝落,形成麻點狀小凹坑。出現(xiàn)在齒面節(jié)線附近靠近齒根的一側(cè)。在該區(qū)域,齒面相對滑動速度較低,形成潤滑油膜條件差,潤滑不良,摩擦力較大。
齒面膠合 ??措施:采用正變位齒輪,減小模數(shù),降低齒高以減少滑動速度,提高齒面的硬度,降低齒面的粗糙度,在潤滑油中加入抗膠合能力的擠壓潤滑劑。
塑性變形 ???措施:提高齒面的硬度,采用高粘度的或是加有擠壓添加劑的潤滑油
設(shè)計準則:對于硬齒面,保證足夠的齒根彎曲疲勞強度,以免發(fā)生齒根折斷。
??????????對于軟齒面,保證足夠的齒面接觸疲勞強度,以免發(fā)生齒面膠合。
齒輪載荷計算中引入的載荷系數(shù)K,考慮了使用系數(shù)Ka,動載系數(shù)Kv,齒間載荷分配系數(shù)K,齒向載荷分配系數(shù)K。
降低載荷沿接觸線發(fā)布不均勻的程度,采取的措施:增大軸,軸承及其支座的剛度;對稱布置軸承,限制齒輪的寬度,制造成鼓形齒。
齒根彎曲疲勞強度:只與模數(shù)有關(guān),Yfa的值與齒制,變位系數(shù),模數(shù)有關(guān),Ysa與齒數(shù),變位系數(shù)有關(guān)。
齒數(shù)增加,YsaYfa減小,減小,齒根彎曲強度增強;模數(shù)增大,減小,齒根彎曲強度增強。在中心距不變的時,增大齒數(shù),有利于提高齒輪運行的平穩(wěn)性,同時在制造時,減小材料的切削。
齒面接觸疲勞強度計算,為了防止點蝕的影響。其與分度圓直徑有關(guān),分度圓直徑越大,其接觸應(yīng)力越小,接觸強度越強。相互嚙合的兩齒輪的接觸應(yīng)力相同。
ZH—區(qū)域系數(shù),與齒輪的變位系數(shù)有關(guān),壓力角為20的直齒圓柱齒輪的值為2.5。
的值越大,其接觸應(yīng)力越大,其彎曲強度越小。小齒輪的齒面硬度應(yīng)大于大齒輪的齒面硬度。
參數(shù)選擇:壓力角的選擇:增大壓力角有利于提高齒輪傳動的彎曲強度和接觸強度。但增大壓力角,相應(yīng)增加輪齒的剛度,對降低噪聲和動載荷不利。
齒數(shù)z的選擇:在保證接觸強度的前提下,增加齒數(shù),能夠提高重合度,有利于改善輪齒傳動的平穩(wěn)性,降低齒高,降低加工時的切削量。降低齒高,齒頂處的滑動速度會減小。但是在分度圓直徑不變的前提下,齒數(shù)增大,模數(shù)就會減少,齒厚隨之減少,齒輪的彎曲強度會有所下降。
齒寬系數(shù):增大齒寬,將增大載荷沿接觸線分布的不均勻度。
變位的目的:避免根切,湊中心距,提高齒面接觸疲勞強度,彎曲疲勞強度,抗膠合能力和提高耐磨性。
斜齒圓錐齒輪相比較直齒圓柱齒輪,多了一個重合度系數(shù),重合度系數(shù)小于1,所以斜齒輪的接觸疲勞強度和齒根彎曲強度應(yīng)該是高于直齒輪的。但是斜齒輪的螺旋角不應(yīng)該過大,過大會導(dǎo)致軸向力過大,為避免軸向力過大,應(yīng)將螺旋角控制在8-20度。
齒輪傳動的潤滑:潤滑方式根據(jù)齒輪的圓周速度大小來決定。v小于12米每秒,選擇浸油潤滑,不宜超過一個齒高。對錐齒輪來說,應(yīng)該浸入全齒寬。油池中的油量,應(yīng)該取決于齒輪傳遞功率的大小。V大于12米每秒,選擇噴油潤滑。